自行車車圈成型機結構研究

劉俊紅 尚銳 黃楊帆 劉建東

摘要：本文參考國內的卷圈機設備，研究了一種自行車車圈成型機。本文研究的自行車車圈成型機主要由板材成形裝置，輪緣成型裝置和切斷裝置組成。板材成形裝置將鋼板條校直，并將其截面棍壓成曲線狀，便于受力和安裝膠帶輪胎。輪緣成型裝置將截面成形后的板材成型為一定直徑的圓圈。切斷裝置是將成圈的板材切斷。由此自行車車圈成型完成。

關鍵詞：自行車車圈；成型機；板材成形；輪緣成型

中圖分類號：TB2

Study on the structure of bicycle ring forming machine.

Liu JunhongShang RuiHuang YangfanLiu Jiandong

Mechanical Engineering & Automation College，Liaoning Institute of TechnologyLiaoning Jinzhou121001

Abstract：This paper studies a kind of bicycle ring forming machine based on domestic coil machine equipment.In this paper，the bicycle ring forming machine is mainly composed of sheet metal forming device，flange forming device and cutting device.The sheet metal forming device straightens the steel strip and compresses its section rod into a curved shape，which is convenient for bearing and mounting tape tires.The flange forming device shapes the formed sheet into a circle with a certain diameter.The cutting device is to cut off the ring plate.The bicycle rim was formed.

Key words：bicycle ring；molding machine；sheet metal forming；rim forming

1 緒論

自行車車圈成型機又名卷圈機和繞圈機。自行車車圈成型機廣泛適用于各種線材，主要是銅線、鐵線、不銹鋼線等各種金屬線材的卷整圓、卷半圓或卷任意角度（同心角）的圓弧，如配以專用的模具及可調壓輪還可制作方形、橢圓形等工件。

中國是一個自行車大國，盡管私家汽車在我國普及很快，但對于中小城市，自行車還是一個方便、簡潔的交通工具。自行車的金屬車圈采用的應是傳統的成型方法，因此自行車車圈成型機在我國應有很大的發展空間和應用價值。

2 自行車車圈成型機工作原理

自行車車圈是用鋼板材料做成的。鋼板材料在剪切機上剪切成條狀或直接用卷材，做適當的時效處理就可以進行車圈成型了，也就是進入到車圈成型機上進行成型。車圈成型分兩部分進行。一部分為鋼板條校直與截面成型，這部分是保證車圈的受力和輪胎的安裝與固定；另一部分為車圈輪緣的成型。鋼板條截面成型是逐漸進行的，有力的要求；車圈輪緣的成型有幾何成型方法的要求，如圖1所示。

1板材成型裝置 2車圈成型裝置 3切斷裝置 4支承裝置 5動力傳動裝置

如圖2所示，自行車車圈成型機是板材進入到校直與成型輥之間進行校直與板材截面成型。然后進入車圈輪緣的成型部分，進行輪緣成型。輪緣成型后進行切斷，則一個自行車車圈形狀完成，進入下一道工序焊接與打磨等。

3 板材成形裝置

如圖3所示，板材校直與成型下輥為被動輥，上輥為主動輥。主動輥與被動輥之間的夾緊力是可以調整的。如圖4所示。通過調整螺母旋轉直動壓縮彈簧，再由彈簧力壓在活動的軸承座上，使兩輥之間壓緊。同理，也可以放松兩輥之間的壓緊力。由于自行車車圈的材料不同，車圈直徑大小不同，因此主動輥與被動輥之間的夾緊力需要也不同，夾緊力的調整范圍要滿足一定的車圈材料范圍和一定的車圈直徑范圍，本文的車圈材料為：5083鋁鎂硅合金，車圈直徑范圍為200600毫米，生產能力為：25米/分。

1調整螺母2彈簧3活動軸承座

4 輪緣成型與切斷裝置

1成型輥2壓型輥3成型塊

板材經過校直與截面成型后，進入車圈輪緣成型裝置。如圖6所示，輪緣成型經過輪緣成型輥、成型塊和壓型輥完成。輪緣成型輥和壓型輥是控制輪緣直徑的，成型塊是控制板材成圓形的，它們的共同作用完成了車圈輪緣成型。當輪緣直徑發生變化時，通過調整壓型輥和成型塊的位置就可以實現輪緣直徑的改變。

車圈輪緣成型后，由液壓切斷裝置切斷，如圖6所示。由于車圈輪緣材料韌性好、強度高，且切斷時需一次成型，因此由液壓動力切斷更好一些。

5 結語

我國是自行車大國，自行車車圈成型機在我國有廣泛的應用前景。本文研究的自行車車圈成型機不僅可以用于自行車車圈成型，也可以用于工業中任意鋼圈成型，因此其應用價值更加廣泛。

本文研究的自行車車圈成型機結構簡單、緊湊，工作可靠，易于操作，價格便宜。如果與板材自動上料機、自動焊接機連成一個生產線，則其效率更高、加工質量會更好。

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作者簡介：第一作者劉俊紅（1995），男，漢族，遼寧丹東人，本科，所學專業：機械設計制造及其自動化；第二作者尚銳，女，遼寧錦州人，碩士，教授，主要研究方向為：現代設計技術與計算機輔助設計。